JPH11281583A

JPH11281583A - 表面検査装置

Info

Publication number: JPH11281583A
Application number: JP9853198A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Tanaka; 敏保田中; Toshiki Nagaishi; 俊己永石; Haruhiko Tsuchiya; 晴彦土屋
Original assignee: TB OPTICAL KK
Current assignee: TB OPTICAL KK
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: JP3887482B2

Abstract

(57)【要約】【目的】被検査物が円筒状をなす場合、その内周面も
容易に検査でき、被検査物の表面が平面である場合に
は、一回の移動で検査できる領域を広くとることができ
る表面検査装置を提供する。【構成】電動モータ９の電機子軸９ａを中空筒形と
し、その内部に投光ファイバー３及び受光ファイバー４
ａ、４ｂを結束保持するファイバー保持筒５を遊挿する
と共に、電機子軸９ａの先端部に回転円筒８を一体に取
付ける。この回転円筒８の内部に、検査光と反射光をフ
ァイバー保持筒５の軸心５Ｃに対して、例えば直角に光
路を変更する光路変更手段ＬＡと、検査光を被検査物１
へ集光し、かつ、反射光を受光ファイバー４ａ，４ｂへ
集光する集光手段ＬＣとを設置する。電動モータ９を作
動して電機子軸９ａと共に回転円筒８を回転させると、
その内部に設置された光路変更手段ＬＡが回転し、検査
光を照射して検査する領域を移動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査物の主とし
て表面の傷或いは表面上の異物等を、光学的に検出する
表面検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば加工された被検査物の表面の傷或
いは表面上の異物等を、自動的に検査するのに、一般に
光学的な表面検査装置が使用されている。かかる表面検
査装置は、図示は省略したが光源から投光した検査光を
対物レンズを介して被検査物の表面に集光し、その反射
光を他の対物レンズを介してフォトセンサで受光し、こ
の受光量を予め設定してあるしきい値と比較することに
より、表面の傷或いは表面上の異物等を検出するもので
ある。そして、被検査物の表面に沿って投光部と受光部
を移動するか、或いは被検査物を移動することにより、
表面の広がりに対処している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の表面検査装置では、被検査物が、例えばエンジンシ
リンダ，ブレーキシリンダ，コンプレッサシリンダ，そ
の他各種の作動シリンダの如き円筒状をなすものの内周
面である場合、その内周表面に投光部，受光部を臨ませ
ることが難しく、測定が困難となるという問題点があっ
た。また、被検査物の表面が平面である場合でも、一度
に検査できる領域が狭いので、検査領域を少しずつずら
しながら、検査装置或いは被検査物を、何度も往復移動
させなければならず、作業性が悪いという問題があっ
た。従って本発明の目的は、被検査物が円筒状をなす場
合、その内周面も容易に検査でき、被検査物の表面が平
面である場合には、検査装置或いは被検査物の往復移動
回数を減らして作業性を向上できるようにした表面検査
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の表面検査装置は、光源から被検査物の表面
へ検査光を投光する投光ファイバー及び前記検査光の前
記被検査物からの反射光を受光する受光ファイバーとを
有し、前記受光ファイバーが受光する反射光の光量を検
出してこの検出量の大きさを比較判断することにより被
検査物の表面の傷或いは前記表面上の異物等を検出する
表面検査装置において、中空筒形の電機子軸を有する電
動モータの前記電機子軸内にファイバー保持筒が遊挿さ
れ、このファイバー保持筒内に前記投光ファイバー及び
前記受光ファイバーが互いに結束されて挿入保持されて
おり、前記ファイバー保持筒の前方に位置する前記電機
子軸の先端部に回転筒が一体に取付けられ、この回転筒
内に、前記投光ファイバーから出射される検査光を集光
させつつ、その進路を変えて前記被検査物表面に略垂直
に照射させると共に、前記反射光を同じく集束させつ
つ、その進路を変えて前記受光ファイバーに戻す集光手
段及び光路変更手段が配置されていることを特徴とす
る。

【０００５】本発明の表面検査装置によれば、投光ファ
イバーから出射された検査光が、集光手段及び光路変更
手段を介して集束されつつ、光路を変えて被検査物の表
面にほぼ垂直に照射され、被検査物の表面で反射された
光が、上記と同じ集光手段及び光路変更手段を通して集
束されつつ、光路を変えて前記受光ファイバーに戻され
る。したがって、この反射光の光量をフォトセンサ等で
検出し、予め入力されたしきい値等と比較判断すること
により、被検査物の表面上の傷や異物を検出することが
できる。

【０００６】この場合、中空筒形の電機子軸を有する電
動モータの前記電機子軸内にファイバー保持筒が遊挿さ
れ、このファイバー保持筒内に前記投光ファイバー及び
前記受光ファイバーが互いに結束されて挿入保持されて
おり、前記ファイバー保持筒の前方に位置する前記電機
子軸の先端部に回転筒が一体に取付けられ、この回転筒
内に、前記集光手段及び光路変更手段が配置されている
ので、被検査物が円筒状をなし、その内周面を検査する
場合でも、前記回転筒の先端部を円筒状をなす被検査物
内に挿入して検査することが可能となる。

【０００７】また、前記電動モータを作動させてその電
機子軸を回転させると、電機子軸に取付けられた前記回
転筒が回転し、その内部に配置された集光手段及び光路
変更手段が回転する。その結果、検査光を照射するポイ
ント、すなわち検査領域を光路変更手段の回転に伴って
移動させることができ、表面検査装置と被検査物とがあ
る特定の相対位置にあるときに検査できる領域を広げる
ことができる。

【０００８】更に、電動モータの電機子軸に回転筒を直
接連結した構造をなすので、ギヤ、プーリ、摩擦車等の
連動機構が不要となり、構造を簡単にして故障等の発生
を少なくすると共に、耐久性を高めることができる。

【０００９】本発明の好ましい態様の一つによれば、前
記光路変更手段は反射鏡又はプリズムであり、前記集光
手段は凸レンズで構成される。この場合には、反射鏡又
はプリズムの配置や組み合わせにより、目的とする被検
査物に応じて光路を比較的自由に変更することができ
る。

【００１０】また、本発明の別の好ましいた態様によれ
ば、前記光路変更手段及び前記集光手段は、凹面鏡で構
成される。この場合には、１つの凹面鏡で、光路変更と
集光とを同時に行わせることができるので、部品点数を
減らすことができる。

【００１１】更に、本発明の好ましい態様によれば、前
記光路変更手段は、前記ファイバー保持筒の軸心に対し
て直角方向に光路を変更するものからなる。これによれ
ば、例えば円筒状をなす被検査物の内周面を検査する場
合、光路変更手段を一周させることにより、内周面を所
定の幅で環状に検査することができるので、検査装置又
は被検査物を軸方向に少しずつ移動させながら上記操作
を繰り返すことにより、内周面全体を作業性よく検査す
ることができる。

【００１２】更にまた、本発明の別の好ましい態様によ
れば、前記光路変更手段は、前記ファイバー保持筒の軸
心に対して偏心した位置に光路を変更するものからな
る。これによれば、例えば被検査物の表面が平面をなす
場合、光路変更手段を一周させることにより、円形の軌
跡を描くように平面上を検査することができ、検査装置
又は被検査物を少しずつ移動させながら上記操作を繰り
返すことにより、上記円形の直径幅で被検査物表面を検
査することができるので、検査装置又は被検査物の往復
移動回数を減らして、作業性を向上させることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１〜３には本発明による表面検
査装置の一実施例が示されている。図１は同表面検査装
置を使用して、中空円筒形の被検査物の内部表面を検査
する状態を示す要部切欠き平面図、図２は同表面検査装
置のファイバー保持筒の端面図、図３は同表面検査装置
で用いられる検出回路の一例を示すブロック図である。

【００１４】光源部１２の光源２（図３参照）から被検
査物１の内部表面１ａへ検査光を投光する１本の投光フ
ァイバー３、及び上記検査光の上記被検査物１の内部表
面１ａからの反射光を受光する２本の受光ファイバー４
ａ，４ｂが、互いに結束されてファイバー保持筒５に内
装されている。なお、投光ファイバー及び受光ファイバ
ーは、それぞれ１本ずつであってもよく、あるいは複数
本ずつであってもよいが、好ましくは１本の投光ファイ
バーの回りに複数本、より好ましくは偶数本の受光ファ
イバーが配置される。この実施例では、図２に示すよう
に、ファイバー保持筒５の軸心５Ｃ付近に投光ファイバ
ー３を配置し、この投光ファイバー３の回りに受光ファ
イバー４ａ，４ｂを隣接して配置している。光源２とし
ては、発光ダイオード，レーザー，ランプなどが使用さ
れる。

【００１５】ファイバー保持筒５は、電動モータ９の電
機子軸９ａを中空筒形に形成して、電機子軸９ａの中空
筒形内部に挿入され、電動モータ９のモータ枠９ｂがフ
ァイバー保持筒５の右端部を固定支持している。投光フ
ァイバー３と受光ファイバー４ａ，４ｂの右端部は、電
機子軸９ａから右外方へ突出している。また、電機子軸
９ａは軸受９ｃによりモータ枠９ｂに軸支されている。

【００１６】中空筒形の電気子軸９ａの先端部には、回
転筒８が例えばねじ込み等の手段によって取付けられて
いる。回転筒８内には、検査光を被検査物１の内部表面
１ａへ集光すると共に、反射光を受光ファイバー４ａ，
４ｂへ集光する集光手段ＬＣの一例である凸レンズ６
と、検査光Ａと反射光Ｂをファイバー保持筒５の軸心５
Ｃに対して大略直角状に光路を変更する光路変更手段Ｌ
Ａの一例である反射鏡７が設置されている。

【００１７】すなわち、凸レンズ６はレンズ受け６ａに
より、反射鏡７は反射鏡取付腕７ａにより、回転筒８の
内部にそれぞれ支持されている。この場合、例えば周知
の調整ねじ機構を用いてレンズ受け６ａと反射鏡取付腕
７ａを移動することにより、凸レンズ６と反射鏡７の回
転筒８への上記支持位置や支持角度を、自在に調整でき
るようにすることもできる。また、回転筒８の先端部は
端板８ａで塞がれ、回転筒８の周壁の１ヶ所に透過孔８
ｂが開いている。

【００１８】投光ファイバー３から投光された検査光
は、凸レンズ６により集光されて反射鏡７に到り、ここ
で直角に光路を変更されて上記透過孔８ｂを通過し、被
検査物１の内部表面１ａの特定の検査範囲Ｒに投光され
る。そして、この検査範囲Ｒで反射した光は再び透過孔
８ｂを通って反射鏡７に到達し、反射鏡７で反射されて
上記と逆に光路を戻り、凸レンズ６により集光されて図
中点線で示すように受光ファイバー４ａ，４ｂに受光さ
れる。

【００１９】そして、電動モータ９が作動してその電機
子軸９ａが回転することにより、電機子軸９ａの先端部
に取付けられた回転筒８が回転し、検査範囲Ｒの位置が
被検査物１の内部表面１ａの周方向に沿って移動し、回
転筒８が一回転すると、被検査物１の内部表面１ａの内
部表面で環状に検査が終了する。このように、本発明に
おいて回転手段ＲＭは、電動モータ９の電機子軸９ａを
中空筒形にしてその先端に回転筒８を連結した構造から
なっている。

【００２０】受光ファイバー４ａ，４ｂの右端部は、長
いフレキシブルチューブ１０内に挿通されて検査演算部
１１に接続されている。検査演算部１１では、予め設定
してあるしきい値に対し受光ファイバー４ａ，４ｂの受
光量が比較されて表面の傷や異物等が検出され、必要な
表示、印字等が出力される。検査演算部１１では受光量
は、アナログ電気信号又はディジタル電気信号として扱
われる。

【００２１】検査演算部１１と光源部１２の回路構成の
一例を説明すると、図３に示すように、受光ファイバー
４ａ，４ｂの右端部はフォトセンサ２４ａ，２４ｂに接
続され、フォトセンサ２４ａ，２４ｂは増幅回路２５
ａ，２５ｂに接続される。被検査物１の内部表面１ａが
無傷で異物付着の無い清浄なものであるときの受光量を
電圧値に換算し、この電圧値をしきい値として設定、入
力するしきい値設定回路２６が、比較回路２７に接続さ
れている。

【００２２】比較回路２７は、増幅回路２５ａ，２５ｂ
からの出力をしきい値と比較して、表面の傷や異物等の
有無を判断し、判断結果を処理回路２８に指示し、処理
回路２８では、表面の傷或いは異物等に対する必要な表
示、印字等を出力するものである。

【００２３】被検査物１の内部表面１ａの全体を検査す
るには、表面検査装置を被検査物１の筒軸方向に相対的
に移動させる必要がある。この方法としては、表面検査
装置を固定しておいて、被検査物１を移動させる方法
と、被検査物１を固定しておいて表面検査装置を移動さ
せる方法のどちらを採用してもよい。この実施例では、
被検査物１は静止のままとし、移動手段ＴＭにより表面
検査装置を被検査物１の筒軸方向に移動するようになっ
ている。

【００２４】すなわち、移動手段ＴＭとしてリニヤモー
タ２８を用い、リニヤモータ２８の移動子２８ａを電動
モータ９のモータ枠９ｂに取付け、リニヤモータ２８の
固定子２８ｂに挿通された移動子２８ａを進退動作させ
ることにより、表面検査装置を前後に移動させるように
なっている。かかる機械的な移動手段ＴＭを使用すれ
ば、被検査物１の内部表面１ａに対して軸心５Ｃが所定
位置となるようにこの表面検査装置をセットすることに
より、被検査物１の直視できない内部表面１ａの特定の
検査範囲Ｒに正確に集光して投光できるため、検査能率
は向上する。

【００２５】次に上記図１の構成の表面検査装置の作用
を説明する。被検査物１の内部表面１ａに平行にリニヤ
モータ２８の固定子２８ｂをセットし、リニヤモータ２
８を駆動して被検査物１の内部に回転筒８を挿入する。
被検査物１が円筒形であれば、被検査物１の軸心に回転
筒８の光路中心８Ｃを一致させておく。

【００２６】電動モータ９の電機子軸９ａを回転させる
と、被検査物１の内部表面１ａの全周に投光ファイバー
３からの検査光が順次投光されて、内部表面１ａの全周
から順次反射光が受光ファイバー４ａ，４ｂに受光され
る。

【００２７】すなわち光源２からの検査光は、投光ファ
イバー３から図１の実線で示すように、凸レンズ６によ
り若干集光されて反射鏡７に到り、ここで直角に光路が
変更されて被検査物１の内部表面１ａの特定の検査範囲
Ｒに集光して投光される。検査光はこの狭い範囲で反射
光となって反射鏡７に到達し、凸レンズ６により集光さ
れて左右側の受光ファイバー４ａ，４ｂに点線矢印のよ
うに受光される。

【００２８】このように被検査物１の内部表面１ａの検
査範囲Ｒから反射された反射光が、左右側の受光ファイ
バー４ａ，４ｂからフォトセンサ２４ａ，２４ｂに受光
され、反射光量が電圧に変換されて増幅回路２５ａ，２
５ｂで所定に増幅される。検査範囲Ｒに傷或いは異物の
付着があると検査範囲Ｒからの反射光はこの傷等により
散乱されてフォトセンサ２４ａ，２４ｂの受光量は、傷
等の無いときの受光量よりも減少する。これにより、増
幅回路２５ａ，２５ｂの出力電圧値は、傷等の無いとき
の電圧値、すなわち、しきい値よりも低い値となる。

【００２９】比較回路２７は、増幅回路２５ａ，２５ｂ
からの出力電圧値の平均値をしきい値と比較して、表面
の傷や異物等が存在すると判断し、この判断結果を処理
回路２８に指示する。この指示を受けてＴＴＬ回路で構
成されている処理回路２８では、モニタに内表面の傷或
いは異物等に対する必要な表示や警報，表面検査装置の
動作停止指令等を出力し、プリンタに前記必要な表示や
警報等を印字出力することになる。

【００３０】なお、図示は省略したが図３の回路に差動
増幅回路と反転回路を付加設備して、例えば一の増幅回
路２５ｂの出力を反転して差動増幅回路に入力し、他の
増幅回路２５ａの出力を差動増幅回路に入力する構成と
することにより、比較回路２７での検出感度を向上する
ことができる。また、光路変更手段ＬＡや集光手段ＬＣ
を適正なものとすることにより、受光ファイバーの受光
効率が向上すれば、受光ファイバーは１本で足りる。

【００３１】前述したように、被検査物１の内部表面１
ａにのぞませた回転筒８を電動モータ９によりファイバ
ー保持筒５の軸心５Ｃの周りに回転させると、被検査物
１の内部表面１ａの全周に投光ファイバー３からの検査
光が順次投光されて、内部表面の全周から順次反射光が
受光ファイバーに受光され、被検査物１の内部表面１ａ
を環状に検査することができる。そして、リニヤモータ
２８により回転筒８を被検査物１の筒軸方向に徐々に移
動させながら、上記検出操作を繰り返すことにより、被
検査物１の内周表面１ａの全体を検査することができ
る。

【００３２】また、本発明では、回転手段ＲＭとして、
電動モータ９を使用してその電機子軸９ａを中空筒形と
してここにファイバー保持筒５を挿入し、回転筒８は電
機子軸９ａに直結する構成としたので、ギヤ、プーリ、
摩擦車等の連動機構が必要ないため、故障等の発生を少
なくして耐久性を高めることができる。

【００３３】次に図４で光路変更手段ＬＡとして、前記
図１での反射鏡７に代えてプリズム３１を使用している
第２の実施例を、要部切欠き平面図で示した。前記図１
〜３の実施例と実質的に同一の構成部材については、同
一符号を付してその構造説明は省略することにする。

【００３４】プリズム３１は、回転筒８の軸心８ｃとの
交角が４５度の反射面３１ａを有する直角二等辺三角形
の断面を有し、プリズム取付腕３２により、回転筒８の
内部に支持されている。なお、図示は省略したが、例え
ば周知の調整ねじ機構を用いてレンズ受け６ａやプリズ
ム取付腕３２を移動することにより、凸レンズ６とプリ
ズム３１の回転筒８への上記支持位置や支持角度を、自
在に調整できるようにしている。

【００３５】この実施例では、投光ファイバー３から出
射された検査光が凸レンズ６により少し集光されてプリ
ズム３１に入光し、プリズム３１の４５度の反射面３１
ａで全反射して直角に光路が変更されて被検査物１の内
部表面１ａの特定の検査範囲Ｒに集光して投光される。
そして、その反射光が上記と逆の光路を通って受光ファ
イバー４ａ、４ｂに戻されるようになっている。このよ
うに、光路変更手段ＬＡとしては、プリズム３１を用い
ることもできる。

【００３６】さらに図５には、光路変更手段ＬＡと集光
手段ＬＣを、凹面鏡３３を使用することで部材の単一化
を図った第３の実施例を、要部切欠き平面図で示した。
前記図１〜３の実施例と実質的に同一の構成部材につい
ては、同一符号を付してその構造説明は省略することに
する。

【００３７】この実施例では、凹面鏡３３を、凹面鏡取
付腕３３ａにより、回転筒８の内部に支持している。そ
して、投光ファイバー３から出射された検査光を凹面鏡
３３で直角方向に反射させると共に集光して、被検査物
１の内部表面１ａの特定の検査範囲Ｒに集光して照射す
るようになっている。そして、検査範囲Ｒで反射した反
射光は、再び凹面鏡で３３で反射され、受光ファイバー
４ａ、４ｂに戻されるようになっている。なお、この実
施例においても、図示は省略したが、例えば周知の調整
ねじ機構を用いて凹面鏡取付腕３２ａを移動することに
より、この凹面鏡３３の回転筒８への上記支持位置や支
持角度を、自在に調整できるようにしている。

【００３８】この実施例では、凹面鏡３３を使用するこ
とにより、光路変更手段ＬＡと集光手段ＬＣを単一の部
材で構成することができるので、構造を簡略化すること
ができる。

【００３９】前記各実施例は、検査光が光路変更手段Ｌ
Ａと集光手段ＬＣを内装している回転筒８をファイバー
保持筒５の軸心５Ｃの周りに旋回回転しながら、軸心５
Ｃの外周外方に位置する内部表面１ａを検査する構造で
ある。これに対して図６に示す実施例は、光路支持筒４
１の光路中心４１Ｃの前方に位置する平面状表面４２ａ
を、検査光が旋回回転しながら、能率良く検査できる表
面検査装置を、要部切欠き平面図で示した。前記図１と
同一の構成部材については、共に同一符号としてその構
造説明を省略することにする。

【００４０】この実施例では、光路支持筒４１の内部に
は、凸レンズ６と反射鏡７のほか、第２段の反射鏡４３
が、反射鏡取付腕４３ａにより支持されている。そし
て、電機子軸９ａの先端部に、光路支持筒４１の光路中
心４１Ｃをファイバー保持筒５の筒心５Ｃに一致させつ
つ、光路支持筒４１を例えばねじ込みにより電機子軸９
ａに取付けている。図示は省略したが例えば周知の調整
ねじ機構を用いてレンズ受け６ａと反射鏡取付腕７ａ，
４３ａを移動することにより、凸レンズ６と反射鏡７，
４３の光路支持筒４１への上記支持位置や支持角度を、
自在に調整できるようにする。特に反射鏡７に対する第
２段の反射鏡４３の位置( 間隔Ｌ) を変えることによ
り、軸心５Ｃに対する検査光の旋回回転径、すなわち検
査範囲Ｒ２の位置を自在に変更できるようにしている。
光路支持筒４１は、先端部を端板４１ａで塞ぎ、端板４
１ａの１ヶ所に光透過孔４１ｂを開けている。

【００４１】図６の実施例では電動モータ９の電機子軸
９ａの回転に伴い、投光ファイバー３からの検査光は図
７に例示するように平面状表面４２ａへ、軸心５Ｃから
間隔Ｌの半径で旋回回転しながら、順次投光される。

【００４２】すなわち光源２からの検査光は、投光ファ
イバー３から図６の実線で示すように凸レンズ６により
若干集光されて第１段の反射鏡７に到り、ここで直角に
光路が変更されて第２段の反射鏡４３に到達し、ここで
さらに直角に光路が変更されて、ファイバー保持筒５の
軸心から偏心した平行な光軸で、被検査物４２の平面状
表面４２ａの特定の検査範囲Ｒ２に照射される。その反
射光は、前記光路を逆にたどって、第２段の反射鏡４３
から第１段の反射鏡７に到達し、凸レンズ６により集光
されて左右側の受光ファイバー４ａ，４ｂに図中点線矢
印のように受光される。

【００４３】この実施例によれば、表面検査装置を被検
査物４２の平面と平行に徐々に相対移動させることによ
り、図７の回転円の直径に相当する幅で検査を行うこと
ができ、一回の移動による検査面積を広くすることがで
き、表面検査装置又は被検査物の往復移動回数を少なく
して作業性を向上させることができる。

【００４４】図８は、図６の実施例における第１段の反
射鏡７及び第２段の反射鏡４３に代えて、互いに平行な
端面４４ａ，４４ｂを持つ平面硝子板４４を使用した他
の実施例を示す要部切欠き平面図である。平面硝子板４
４は硝子板取付腕４４ｃにより光路支持筒４１に取付け
られている。他の構成は、前記図６の実施例と同じなの
で、その説明を省略する。

【００４５】この実施例も前記図６の実施例と同様に、
検査光を平面硝子板４４の互いに平行な端面４４ａ，４
４ｂで屈折させて、ファイバー保持筒５の軸心から間隔
Ｌだけ偏心した平行な光軸で、被検査物４２の平面状表
面４２ａの特定の検査範囲Ｒ２に照射することができ
る。

【００４６】そして、電動モータ９の電機子軸９ａの回
転に伴い、投光ファイバー３からの検査光は軸心５Ｃか
ら間隔Ｌの半径で旋回回転しながら順次投光されるの
で、一回の移動による検査面積を広くすることができ、
表面検査装置又は被検査物の往復移動回数を少なくして
作業性を向上させることができる。

【００４７】なお、図示は省略したが、平面硝子板４４
に代えて菱形プリズムを使用してもよい。すなわち、光
路支持筒４１の光路中心４１Ｃに対し、４５度の交角を
もつこの菱形プリズムの２つの反射面でそれぞれ大略直
角方向に光路を変更し、光路中心４１Ｃから間隔Ｌだけ
偏芯した位置で特定の検査範囲Ｒ２に、集光して投光さ
れるように構成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電動モ
ータを作動させてその電機子軸を回転させると、電機子
軸に取付けられた回転筒が回転し、その内部に配置され
た集光手段及び光路変更手段が回転する。その結果、検
査光を照射するポイント、すなわち検査領域を光路変更
手段の回転に伴って移動させることができ、表面検査装
置と被検査物とがある特定の相対位置にあるときに検査
できる領域を広げることができる。

【００４９】また、電動モータの電機子軸に回転筒を直
接連結した構造をなすので、ギヤ、プーリ、摩擦車等の
連動機構が不要となり、構造を簡単にして故障等の発生
を少なくすると共に、耐久性を高めることができる。

【００５０】また、本発明の好ましい態様において、光
路変更手段がファイバー保持筒の軸心に対して直角方向
に光路を変更するものからなる場合には、例えば円筒状
をなす被検査物の内周面を検査する場合、光路変更手段
を一周させることにより、内周面を所定の幅で環状に検
査することができるので、検査装置又は被検査物を軸方
向に少しずつ移動させながら上記操作を繰り返すことに
より、内周面全体を作業性よく検査することができる。

【００５１】更に、本発明の別の好ましい態様におい
て、光路変更手段がファイバー保持筒の軸心に対して偏
心した位置に光路を変更するものからなる場合には、例
えば被検査物の表面が平面をなす場合、光路変更手段を
一周させることにより、円形の軌跡を描くように平面上
を検査することができ、検査装置又は被検査物を少しず
つ移動させながら上記操作を繰り返すことにより、上記
円形の直径幅で被検査物表面を検査することができるの
で、検査装置又は被検査物の往復移動回数を減らして、
作業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面検査装置の第１の実施例による検
査状態を示す要部切欠き平面図である。

【図２】図１の実施例におけるファイバー保持筒を示す
端面図である。

【図３】図１の実施例における検出回路の一例を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の表面検査装置の光路変更手段を変えた
第２の実施例を示す要部切欠き平面図である。

【図５】本発明の表面検査装置の集光手段と光路変更手
段を変えた第３の実施例を示す要部切欠き平面図であ
る。

【図６】本発明の表面検査装置の第４の実施例を示す要
部切欠き平面図である。

【図７】図６の実施例の検査光の軌跡を模式的に示した
説明図である。

【図８】本発明の表面検査装置の第５の実施例を示す要
部切欠き平面図である。

【符号の説明】

１…被検査物１ａ…内部表面２…光源３…投光ファイバー４ａ，４ｂ…受光ファイバー５…ファイバー保持筒５Ｃ…軸心６…凸レンズ７…反射鏡８…回転筒９…電動モータ９ａ…電機子軸３１…プリズム３３…凹面鏡ＬＣ…集光手段ＬＡ…光路変更手段ＲＭ…回転手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から被検査物の表面へ検査光を投光
する投光ファイバー及び前記検査光の前記被検査物から
の反射光を受光する受光ファイバーとを有し、前記受光
ファイバーが受光する反射光の光量を検出してこの検出
量の大きさを比較判断することにより被検査物の表面の
傷或いは前記表面上の異物等を検出する表面検査装置に
おいて、中空筒形の電機子軸を有する電動モータの前記電機子軸
内にファイバー保持筒が遊挿され、このファイバー保持
筒内に前記投光ファイバー及び前記受光ファイバーが互
いに結束されて挿入保持されており、前記ファイバー保持筒の前方に位置する前記電機子軸の
先端部に回転筒が一体に取付けられ、この回転筒内に、前記投光ファイバーから出射される検
査光を集光させつつ、その進路を変えて前記被検査物表
面に略垂直に照射させると共に、前記反射光を同じく集
束させつつ、その進路を変えて前記受光ファイバーに戻
す集光手段及び光路変更手段が配置されていることを特
徴とする表面検査装置。
【請求項２】前記光路変更手段は反射鏡又はプリズム
であり、前記集光手段は凸レンズであることを特徴とす
る請求項１記載の表面検査装置。
【請求項３】前記光路変更手段及び前記集光手段は、
凹面鏡であることを特徴とする請求項１記載の表面検査
装置。
【請求項４】前記光路変更手段は、前記ファイバー保
持筒の軸心に対して直角方向に光路を変更するものであ
る請求項１〜３のいずれか１つに記載の表面検査装置。
【請求項５】前記光路変更手段は、前記ファイバー保
持筒の軸心に対して偏心した位置に光路を変更するもの
である請求項１〜３のいずれか１つに記載の表面検査装
置。